Comportamiento reológico de polisacáridos neutros: aplicación de esfuerzos tangenciales y extensionales

PIERMARIA J.; BENGOECHEA C, GUERRERO A; ABRAHAM A. G.

Congreso; XIII Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CYTAL). 4to Simposio Internacional de Nuevas Tecnologías. II Simposio Latinoamericano sobre Higiene y Seguridad Alimentaria; 2011

La industria de alimentos utiliza frecuentemente polisacáridos como agentes viscosantes y/o espesantes para alcanzar características de textura definidas. La mayor parte de los estudios reológicos destinados a la incorporación de un agente espesante a una formulación se llevan a cabo mediante evaluaciones que implican esfuerzos de corte. Sin embargo en muchos de los procesos a los que se someten los alimentos durante su elaboración o envasado, e incluso durante el consumo, la deformación extensional juega un rol importante e inclusive puede dominar el proceso en algunos casos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar las características reológicas de polisacáridos neutros de origen vegetal (goma guar, goma garrofín, metilcelulosa) y del polisacárido kefiran, producido por bacterias lácticas, bajo la influencia de esfuerzos de corte y de esfuerzos extensionales e intentar relacionar el aporte a la textura con la estructura de esos polisacáridos. Soluciones acuosas (0,5; 1 y 2% p/p) de los polisacáridos mencionados fueron evaluadas mediante viscosimetría rotacional, reometría oscilatoria de baja amplitud de deformación y reometría extensional. Asimismo se determinaron mediante HPLC de exclusión molecular los pesos moleculares de los polisacáridos. Todos los polisacáridos tuvieron PM mayores a 3,8.106 Da, siendo la goma guar la que presentó el mayor valor. En el análisis rotacional las curvas de flujo presentaron comportamiento no newtoniano. Las mismas pudieron ser ajustadas al modelo de Croos, excepto las soluciones de kefiran de 0,5 y 1%. En los ensayos rotacionales se pudieron observar diferencias en el aporte a la viscosidad siendo el orden de mayor a menor aporte para todas las concentraciones: guar, garrofin, metilcelulosa y kefiran. Los espectros mecánicos mostraron el aspecto característico de las soluciones de polímeros (“soluciones entrelazadas”). La frecuencia a la cual se observó el cruce de ambos módulos fue menor con el aumento de concentración y ocurrió a menores frecuencias para igual concentración de goma guar y goma garrofín. El tiempo de ruptura extensional aumentó con el aumento de concentración como era esperado. El comportamiento frente a los esfuerzos extensionales mostró un patrón diferente para las distintas gomas estudiadas en relación a la aplicaron de esfuerzos de corte. El kefiran y la goma guar (2%) fueron los polisacáridos que presentaron menores valores de tiempo de ruptura (0,151 y 0,759s) mientras que la goma garrofín y la metilcelulosa mostraron largos tiempos de ruptura extensional (22,27 y 118,25s). Estas diferencias pueden tener importantes implicancias en la elección de diferentes polisacáridos pensando en su incorporación en alimentos con objetivos definidos.